Question

两道物理题，过程很详细可以加分

1.在盛满水的池子底部有一段是斜面AB,斜面的长3.45m，B点比A点高0.5M，将密度为7.9×10³kg/m³的实心铁球匀速的从A拉到B，如图，沿斜面方向所用的力F是10N，不计水及斜面的阻力，求铁球在空气中的重力是多少？（g取10N/kg）
2.甲和乙都是圆柱体，由不同合金材料制成，其底面积分别S甲=20平方cm，S乙=15平方cm，高度之比为甲:乙=3:2 ，密度之比为甲:乙=2:1.把甲放在水平桌面上，乙放在甲上，水平桌面受到的压强为7500Pa.，现把乙取下来挂在一个动滑轮下，将乙匀速提升1m，则拉力F做了多少功？

Answer 1

1.由题，铁球受到的力分为重力（向下）、浮力（向上）、拉力（沿斜面）、支持力（垂直斜面）。
其中重力和浮力的方向是相反的，由密度关系，受到的浮力=重力/7.9
（浮力：重力=水密度*体积：铁密度*体积=水密度：铁密度=1：7.9）
即此时物体受到向下的作用力为：重力-浮力=6.9重力/7.9
由于这个拉力作用的过程是匀加速过程，所以斜面支持力和拉力的合力，大小恰好等于物体受到的向下的力。画一个力合成的三角形有：
F拉力=F合sinA，（A为斜面的倾斜角）
由题，斜面长度为3.45m，高度0.5m，即sinA=0.5/3.45=1/6.9
即F合=F拉*6.9=6.9*10=69（N）
由：重力-浮力=F合=6.9重力/7.9
所以：重力=79（N）

2. 这个的关键就是要知道乙的重量，然后根据外力做功=机械能变化得出F的做功。
有题设：m甲：m乙=S甲*h甲*甲密度：S乙*h乙*乙密度
=20*3*2：15*2*1=4：1
又由于压力是由甲和乙的重力所产生的，所以有：
P=（G甲+G乙）/S甲=5G乙/S甲（接触面是甲的底面）
G乙=P*S甲/5=7500*（20/10000）/5=3（N）
那么F的做功：W=G乙h=3*1=3（J）
（由于是在F作用下匀速运动，所以其动能没有变化，机械能的变化在此时等于重力势能的变化）